金属鏡望遠鏡の開発

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K13467
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 浮田 信治 国立天文台, 岡山天体物理観測所, 准教授 (20184989)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 天体望遠鏡 / 金属鏡 / 金属研磨

研究実績の概要

本研究は、これまであまり試みられてこなかった金属鏡を用いた天体望遠鏡製作の要素技術の開発を行い、実際に分光観測に用いてその科学的有用性を実証するものです。
平成２７年度、２枚目のアルミ反射主鏡を製作した。第一段階の切削加工では、鏡の鏡面精度1.6 μｍ rmsと１枚目(平成２４年度製作)の2.1 μｍ rmsより良好な鏡面精度を達成した。
第二段階の研磨作業において、１枚目の鏡では粒子サイズ３μｍの研磨剤を用いてピッチ盤で研磨していたが、２枚目はピッチ盤に貼り付けた耐水ペーパー(#2000～#5000)を用いて研磨する工程を加え、２つの工程を交互に行いながら慎重に研磨を進めた。こうすることで実効的に研磨作業を効率よく行うことが出来た。
平成２８年度、鏡を望遠鏡架台に載せ、星の光を用いてハルトマン測定法により星像検査を行った。これをもとに修正研磨をすすめた。星像サイズは、１枚目と同じく10秒角となった。この数値は当初目標の3秒角と比べて約３倍悪い。修正研磨の技術の向上が課題である。
一方、鏡面反射率は70%だった。今回のシステムでは主焦点で星の光を直接分光器に導く光ファイバーリンクを採用しているため、通常のカセグレイン光学系の反射鏡２枚システムに比較出来るレベルにあり、実用に十分耐えると判断している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

達成出来る星像サイズの見極めがなかなか出来なかった。このため計画全体が遅れている。この時点で達成できた10秒角を受け入れ、主焦点と観測室に設置した低分散分光器とを結ぶ光ファイバーの開口径を200 μｍとし、主焦点入射部と再出射部の設計を改めて行った。主要な構成部品の購入を行ったが、制作を次年度に延期した。
また、２枚の分割鏡が作る星像を合わせるアライメント補正の試験も出来ていない。

今後の研究の推進方策

３年計画の最終年度である29年の秋には観測システムを仕上げ、年度後半で分光観測を行うというスケジュールに再設定する。
年度前半でファイバーリンク系を製作し、また星像を合わせるアライメント補正手法の確立する。
1 m 鏡相当の集光力を得てKISOGP の長周期変光星や若い前主系列候補星の分光分類follow-up観測を進める。

次年度使用額が生じた理由

主焦点面の星像サイズが最終的にいくらになるのかを見極めが遅れたため、主焦点と低分散分光器とを結ぶ光ファイバーの仕様を決め購入することが遅れてしまった。このファイバーやその付属周辺部品の選定・購入を次年度に延期した。

次年度使用額の使用計画

ファイバーリンク系の製作・調整を進め、29年度の助成金と合わせて、分光観測システムを完成させる。